2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K07728
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
稲瀬 正彦 近畿大学, 医学部, 教授 (80249961)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 時間認知 / 時間再生 / 大脳皮質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、視覚刺激の時間知覚と運動待機中の時間再生の双方の時間計測過程を１試行に含有する課題を用いて、課題遂行中のサル前頭連合野や内側運動前野から神経細胞活動を記録し解析する。まず、これらの領域で時間知覚と時間再生に関わる神経機構について検討する。続いて、呈示する視覚刺激を変化させたり時間計測に影響を与える薬物を投与したりすることにより、主観的な時間を操作する。このとき、時間計測に関わる神経細胞活動が主観的な時間の変動に応じてどう変化するかを検討し、主観的な時間の神経機構を明らかにする。
初年度は、まず課題制御システムを整備した。課題では、まず動物がホールドボタンを押すと試行が開始し、1秒後にモニターに緑の四角(C1)が異なる持続時間で提示される。その後、1秒間の遅延期間をはさんで、モニターに赤の四角(C2)が提示される。動物が、C2の提示開始から、C1の提示時間に基づいて定められる待機期間が経過した後に、ホールドボタンを離して反応ボタンを押すと正しい試行となる。この課題では、視覚刺激C1の提示時間の計測と、C2提示開始後の運動待機期に内部に記憶した時間の再生とが要求される。課題におけるC1提示時間を、0.8秒、1.6秒、3.2秒のいずれかとし、それぞれに対応するC2提示開始後の運動待機時間を、3.2~4.8秒、1.6~3.2秒、0.8~1.6秒と定めた。
続いて、２頭の動物の訓練を開始した。そのうち１頭は80%以上の正答率で課題を遂行できるようになった。C2提示開始後から運動開始までの運動待機時間は、C1提示時間が0.8秒のときには1.0~1.2秒に中央値があり、C1提示時間が1.6秒、3.2秒のときは、それぞれ2.6~28秒、3.4~3.6秒に中央値があった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度は、まず視覚刺激の時間知覚と運動待機中の時間再生の双方の時間計測過程を１試行に含有する課題を遂行させるための制御システムを整備し、動物の訓練を進めることを第一の目標としており、それを実現した。
２頭の動物の訓練を開始し、そのうち１頭は80%以上の正答率で課題を遂行できるようになった。C2提示開始後から運動開始までの運動待機時間は、C1提示時間が0.8秒のときには1.0~1.2秒に中央値があり、C1提示時間が1.6秒、3.2秒のときは、それぞれ2.6~28秒、3.4~3.6秒に中央値があった。この動物の大脳皮質内側運動前野や前頭連合野からの神経細胞活動記録をまもなく開始する。もう１頭の動物の訓練も順調に進んでいる。まもなく定常の課題を安定して遂行できるようになると予想される。その後、課題中に呈示する視覚刺激C1やC2を変化させることで主観的時間を操作し、その結果としてC2呈示後の待機時間がどのように変動するかを検討する。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、課題を安定して遂行できるようになった１頭の大脳皮質内側運動前野や前頭連合野からの神経細胞活動記録を開始する。神経細胞活動の解析は、課題関連活動、特に時間計測期間中の一過性活動や漸増活動の有無に着目して進める。その結果に基づいて、１）視覚刺激の時間知覚と運動待機中の時間再生に関わる神経細胞群は異なるのか、２）フィルタリング機構と漸増活動機構は、時間知覚と時間再生とで使い分けられているのか、また、３）前頭連合野と内側運動前野では時間計測過程に関わる神経細胞活動に違いがあるのか、などを検討し、４）時間知覚と時間再生の双方に関わる、時間情報処理の中核的な神経基盤はどこに存在するか、の問題を解決していく。
一方でもう１頭の動物の訓練を続ける。安定した正答率が得られるようになったら、課題中に呈示する視覚刺激C1やC2を変化させることで主観的時間を操作し、その結果としてC2呈示後の待機時間がどのように変動するかを検討する。本課題において、C2呈示開始からの反応までの待機時間が有意に安定して変化するようなパラメーター変化を見出して、適切に変化させた視覚刺激C1やC2を用いた試行を含む課題を遂行させる。
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| Causes of Carryover |
本年度は新型コロナの感染拡大があり、動物の訓練が多少滞った。そのため、神経細胞活動の記録実験の開始が遅れ、記録電極等の消耗品の購入が減少した。そのため、研究費を持ち越すことになった。新年度は持ち越し分を含めて、物品費として使用予定である。
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Research Products
(2 results)
